數(shù)字家庭關(guān)鍵技術(shù)專利狀況分析

巫曉倩 張倩

工業(yè)和信息化部電子知識產(chǎn)權(quán)中心

數(shù)字家庭是信息化和數(shù)字化在家庭生活領(lǐng)域的全面應(yīng)用，即按照現(xiàn)代家庭生活需求，將各種家用和個人數(shù)字化產(chǎn)品組成集視聽娛樂、信息服務(wù)和家居控制等功能于一體，并通過有線電視、寬帶通信、無線通信等組成家庭網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部設(shè)備互聯(lián)互通，家庭與外界信息交互的綜合智能系統(tǒng)。

本報(bào)告針對我國數(shù)字家庭無線組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)和數(shù)字版權(quán)保護(hù)技術(shù)進(jìn)行了專利宏觀態(tài)勢分析，并對數(shù)字家庭關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了重點(diǎn)專利分析。本報(bào)告的中國專利數(shù)據(jù)來源于2011年6月30日前 CNIPR中外專利數(shù)據(jù)庫服務(wù)平臺公開的所有中國專利文獻(xiàn)。本報(bào)告的國外專利數(shù)據(jù)來源于2011年6月30日前Thomson innovation 專利數(shù)據(jù)庫公開的專利信息。本報(bào)告的專利數(shù)據(jù)由工業(yè)和信息化部電子知識產(chǎn)權(quán)中心統(tǒng)計(jì)整理。

一、數(shù)字家庭領(lǐng)域?qū)＠暧^態(tài)勢分析

（一）涉及技術(shù)領(lǐng)域多，專利部署范圍寬泛

數(shù)字家庭集成了網(wǎng)絡(luò)接入、家庭網(wǎng)絡(luò)、智能終端等多個領(lǐng)域的綜合應(yīng)用，涉及多種關(guān)鍵技術(shù)，主要包括組網(wǎng)技術(shù)、家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能終端技術(shù)。

其中，主要的三種無線組網(wǎng)方式Wi-Fi，UWB，Zigbee各有特點(diǎn)。

從技術(shù)發(fā)展情況看，Wi-Fi技術(shù)具有較廣的局域網(wǎng)覆蓋范圍，傳輸速度快，適合高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)，得到最為廣泛的應(yīng)用。ZigBee技術(shù)是一種低復(fù)雜度、低功耗、低成本的雙向無線通訊技術(shù)，主要應(yīng)用于智能家庭、工業(yè)控制等領(lǐng)域。UWB技術(shù)具有系統(tǒng)復(fù)雜度低，發(fā)射信號功率譜密度低，對信道衰落不敏感，低截獲能力，定位精度高等優(yōu)點(diǎn)，適用于室內(nèi)等密集多徑場所的高速無線接入。

圖1 數(shù)字家庭技術(shù)框圖1.引自http://wenku.baidu.com/view/96a16b2f453610661ed9f480.html

圖2 無線組網(wǎng)技術(shù)專利申請比例

從專利部署總體情況看，截止到2011年6月30日，在中國專利局公開的專利申請中，涉及Wi-Fi領(lǐng)域的專利申請最多，合計(jì)為4955件，占三個領(lǐng)域?qū)＠暾埧偭康?1.09%。其次分別為Zigbee，UWB。

另外，由于數(shù)字版權(quán)管理產(chǎn)業(yè)鏈涉及內(nèi)容所有者、產(chǎn)品制造商、服務(wù)提供商、消費(fèi)者等多個環(huán)節(jié)，成為國內(nèi)外競爭者專利部署的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。截止到2011年6月30日，涉及DRM領(lǐng)域的專利申請量合計(jì)為2250件，90%以上都是發(fā)明專利，發(fā)明內(nèi)容包括數(shù)字版權(quán)管理保護(hù)方法，內(nèi)容下載管理方法，使用許可的方法，數(shù)字水印技術(shù)以及DRM認(rèn)證等方法。

（二）無線組網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠暾埑噬仙厔荩?DRM領(lǐng)域?qū)＠暾埑氏陆第厔?/p>

本報(bào)告主要分析了Wi-Fi，ZigBee，UWB這三種無線組網(wǎng)技術(shù)以及數(shù)字版權(quán)保護(hù)DRM技術(shù)，這四個技術(shù)領(lǐng)域的專利申請分別呈現(xiàn)如下趨勢。

在現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)框架下，雖然并非所有市場行為都受亞當(dāng)·斯密所稱“看不見的手”操縱，但絕大多數(shù)（如果不是全部的話）市場行為都有其內(nèi)在運(yùn)行規(guī)律，其中包括“懲惡揚(yáng)善”的自我糾正機(jī)制。

1.Wi-Fi起步最早，2002年就出現(xiàn)小幅攀升，2001-2002增速為157.33%。Wi-Fi領(lǐng)域的專利技術(shù)發(fā)展趨勢與標(biāo)準(zhǔn)的制定進(jìn)程密切相關(guān)。

IEEE 802.11第一個標(biāo)準(zhǔn)版本在1997年頒布，定義了介質(zhì)訪問接入控制層（MAC層）和物理層，相關(guān)專利申請?jiān)?996年開始出現(xiàn)。此后歷經(jīng)a，b，e，g，n等多個標(biāo)準(zhǔn)的制定，從頻譜規(guī)范、傳輸速率、傳輸質(zhì)量、安全等多個方面進(jìn)行了完善，在2004年前后，Wi-Fi技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠暾埑霈F(xiàn)小幅攀升。IEEE 802.11n引入了MIMOOFDM技術(shù)，于2008年上半年正式頒布，在2008年前后，該領(lǐng)域?qū)＠暾堖_(dá)到近年來的最高值，合計(jì)為719件專利申請。

2.Zigbee起步最晚，08年以后增速最快，達(dá)到52.64%。物聯(lián)網(wǎng)概念的提出給Zigbee帶來了新的發(fā)展空間。

1999年在美國召開的移動計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國際會議提出物聯(lián)網(wǎng)的概念。Zigbee在自動控制、遠(yuǎn)程控制及家用設(shè)備聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該領(lǐng)域的相關(guān)專利申請?jiān)?000年以后出現(xiàn)。近年來，隨著數(shù)字家庭等熱點(diǎn)的提出，Zigbee獲得更多的應(yīng)用空間和發(fā)展契機(jī)，從2004年開始Zigbee領(lǐng)域的專利技術(shù)呈現(xiàn)快速發(fā)展趨勢，在2009年達(dá)到893件。

3.UWB最為平穩(wěn)，2005-2009平均增速為9.7%。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用程度有限影響了企業(yè)在該領(lǐng)域?qū)＠渴鸬姆e極性。

UWB技術(shù)早期主要用于雷達(dá)技術(shù)領(lǐng)域。自2002年2月14日，美國FCC（美國聯(lián)邦通信委員會）準(zhǔn)許該技術(shù)進(jìn)入民用領(lǐng)域后，用戶不必進(jìn)行申請即可使用該技術(shù)。專利申請量的年度變化也反映了這些大企業(yè)提前布局的策略。

從2005年左右開始，三星、Intel、摩托羅拉等大公司推出了UWB芯片及應(yīng)用該芯片相應(yīng)的產(chǎn)品，在這一階段，UWB領(lǐng)域?qū)＠暾埑霈F(xiàn)了略微增幅。

至今，UWB仍然面臨著標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的局面。目前在UWB技術(shù)領(lǐng)域存在著兩方陣營，即英特爾、TI等倡導(dǎo)的MBOA和Freescale等倡導(dǎo)的UWB論壇，而原定2005年上半年完成的UWB標(biāo)準(zhǔn)的制定工作也因此停滯不前。這不僅影響了UWB的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，更影響了相關(guān)專利的部署趨勢（詳見圖3）。

圖3 無線組網(wǎng)技術(shù)專利申請年度趨勢

圖4 DRM技術(shù)專利申請年度趨勢

圖5 無線組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)國內(nèi)外專利申請量對比

4.DRM領(lǐng)域?qū)＠暾埑氏陆第厔?/p>

DRM專利技術(shù)起步于1995年。DRM主要在兩大領(lǐng)域得到應(yīng)用，一類是電子書及電子文檔，如Apabi，EBX，Adobe PDF等；另一類是視頻與音頻流媒體，如Windows Media，Real Network，Quicklime等。相關(guān)專利申請?jiān)?006年以前呈現(xiàn)增長趨勢。2006年以后，該領(lǐng)域的專利申請呈現(xiàn)一定的下降趨勢（詳見圖4）。

（三）國內(nèi)外申請人各具專利數(shù)量優(yōu)勢

在無線組網(wǎng)領(lǐng)域，國內(nèi)外申請人競爭激烈，沒有較大的專利數(shù)量差距。其中國外申請人在Wi-Fi領(lǐng)域具有專利數(shù)量優(yōu)勢，國內(nèi)申請人在UWB、Zigbee領(lǐng)域具有專利數(shù)量優(yōu)勢（詳見圖5）。

在DRM領(lǐng)域，從國內(nèi)外對比情況看，國外申請人更具專利數(shù)量優(yōu)勢；但是，從國別分布情況看，中國的專利申請人擁有的專利數(shù)量仍居首位，所占比例達(dá)到32%。美國、日本仍然是主要的競爭國家（詳見圖6）。

（四）重點(diǎn)申請人各具專利技術(shù)優(yōu)勢

總體而言，國外企業(yè)在Wi-Fi領(lǐng)域部署專利更具積極性。在Wi-Fi領(lǐng)域，排名前15位的申請人中美國最多，美、中、日三國申請人的比例為5:3:2。排名前5位的公司有華為、中興、高通、美商、三星（詳見圖7）。

在Zigbee領(lǐng)域，排名前15位的申請人中中國最多，其次是美國、韓國，這三國的申請人比例為7:3:2。排名前5位的有LG、皇家飛利浦、三星、中興、高通（詳見圖8）。值得注意的是，除了中興、華為之外，海信公司、北京派瑞根公司在該領(lǐng)域擁有較多專利積累。

圖6 DRM專利申請量國別分布

圖7 Wi-Fi領(lǐng)域申請人及申請量

圖8 ZIGBEE領(lǐng)域申請人及申請量

在UWB領(lǐng)域，排名前15位的申請人中有10家中國申請人。排名前5位的有東南大學(xué)、皇家飛利浦、三星、中科院、高通（詳見圖9）。

通過以上的分析可以看出：

（1）從科研院所與企業(yè)擁有的專利申請情況看，UWB領(lǐng)域科研院所占比重最大，其擁有的專利申請量占總量的40%，其次是Zigbee。Wi-Fi以企業(yè)為主要申請人，90%以上的專利為企業(yè)擁有。

（2）從申請人分布的產(chǎn)業(yè)鏈情況看，Wi-Fi領(lǐng)域的專利申請人覆蓋產(chǎn)業(yè)鏈范圍最廣，包括運(yùn)營商、制造商；芯片及終端廠商；國內(nèi)三大電信運(yùn)營商都在該領(lǐng)域部署了相關(guān)專利。其次是Zigbee和UWB。其中，Zigbee領(lǐng)域出現(xiàn)個別公司值得關(guān)注，例如：北京派瑞根公司在Zigbee領(lǐng)域部署了較多專利，主要集中在G01S領(lǐng)域，其主營業(yè)務(wù)為專利授權(quán)與轉(zhuǎn)讓，技術(shù)研發(fā)等。

（3）從市場因素看，Wi-Fi已經(jīng)得到規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用，其專利技術(shù)內(nèi)容覆蓋范圍在通信的方法與裝置制造、定位導(dǎo)航、智能家居、個人消費(fèi)電子產(chǎn)品等領(lǐng)域。Zigbee由于市場應(yīng)用范圍廣泛，其專利申請廣泛分布在安全工業(yè)生產(chǎn)、智能家居、自動控制等應(yīng)用領(lǐng)域。UWB由于其市場應(yīng)用有限，其專利申請主要分布在芯片制造、定位、測距等領(lǐng)域。

綜上，UWB的產(chǎn)業(yè)成熟度不高，多數(shù)專利技術(shù)掌握在“學(xué)、研”環(huán)節(jié)。Wi-Fi產(chǎn)業(yè)成熟度較高，企業(yè)專利技術(shù)競爭激烈。Zigbee產(chǎn)業(yè)成熟度介于UWB、Wi-Fi之間。國內(nèi)專利主要集中在應(yīng)用領(lǐng)域（詳見表1）。

（五）廣東省在無線組網(wǎng)領(lǐng)域具備專利數(shù)量優(yōu)勢

無線組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中國各省市專利申請量排名前6位的省市為廣東、北京、上海、浙江、江蘇、陜西。

圖9 UWB領(lǐng)域申請人及申請量

表1 無線組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)權(quán)利人特點(diǎn)比較

廣東省在該領(lǐng)域的專利積累與該省對數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的整體規(guī)劃與政策支持密切相關(guān)。廣東省積極支持?jǐn)?shù)字家庭產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并陸續(xù)出臺《廣東省數(shù)字家庭行動計(jì)劃》（2005）、《廣東省發(fā)改委關(guān)于印發(fā)進(jìn)一步推動數(shù)字家庭產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干意見的通知》（2009）等相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策。同時(shí)，廣東省積極在廣州等地建立國家數(shù)字家庭應(yīng)用示范產(chǎn)業(yè)基地，提升數(shù)字家庭嶺南模式，示范效果顯著，為數(shù)字家庭的發(fā)展?fàn)I造良好的產(chǎn)業(yè)環(huán)境。

另外值得注意的是，相比于其他兩個領(lǐng)域，山東省在Zigbee領(lǐng)域擁有最多專利積累。在Wi-Fi，Zigbee，UWB三個領(lǐng)域的專利數(shù)量比值為 1:10:3。這主要是因?yàn)樯綎|省的重點(diǎn)公司和重點(diǎn)院校在Zigbee領(lǐng)域有較多的專利申請。其中，海信公司、海爾公司、山東大學(xué)擁有較多地專利積累。

二、數(shù)字家庭領(lǐng)域重點(diǎn)專利分析

在數(shù)字家庭的無線組網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，Wi-Fi技術(shù)是數(shù)字家庭服務(wù)的基礎(chǔ)。本報(bào)告針對IEEE網(wǎng)站802.11協(xié)議族中公開披露的270件專利，進(jìn)行了重點(diǎn)專利分析。到目前為止，IEEE 802.11協(xié)議族披露的專利主要涉及以下幾個協(xié)議：802.11、802.11a、802.11e、802.11f、802.11g、802.11i、802.11n、802.11r、802.11s、802.11v。

從IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展可以看出：速度、安全、QoS、漫游是無線標(biāo)準(zhǔn)的四大核心。無線速率標(biāo)準(zhǔn)：802.11（2M）、802.11b（11M）、802.11a/g（54M）、802.11n（600M）；無線安全標(biāo)準(zhǔn)：WAPI、802.11i；無線QoS標(biāo)準(zhǔn)：802.11e；無線漫游標(biāo)準(zhǔn)：802.11r。

（一）主要專利權(quán)人分析

披露標(biāo)準(zhǔn)中的專利是一種鼓勵政策，并不是強(qiáng)制的，部分公司沒有提供相應(yīng)的專利申請?zhí)枺砸陨纤鸭降膶＠⒉蝗堪?02.11協(xié)議族中涉及到的全部專利。

1.從申請人國別角度看，主要集中在法國、芬蘭、美國等歐美國家。到目前為止，中國企業(yè)沒有在802.11協(xié)議族中披露專利。

2.從申請人性質(zhì)角度看，運(yùn)營商非常重視在標(biāo)準(zhǔn)中的專利部署。其中，法國電信與法國廣播的合作關(guān)系十分密切，兩者共同申請的專利占披露專利總量的11%。

3.從申請人具體情況看，諾基亞公司重視在標(biāo)準(zhǔn)中的專利部署，積極主動地披露標(biāo)準(zhǔn)中的相關(guān)專利，其披露的專利數(shù)量位居第一位，占披露專利總數(shù)的18%。排名前8位的其他公司依次是法國電信（FRANCE TELECOM）&法國廣播（TELEDIFFUSION DE FRANCE）、I N R I A、A T&T（美國電話電報(bào)公司）、松下、France ETAT &法國廣播（TELEDIFFUSION DE FRANCE）、思科公司、蘋果公司。

圖10 無線組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)中國專利申請量省市分布

圖11 802.引自http://wenku.baidu.com/view/c3a4035c312b3169a451a470.html.11標(biāo)準(zhǔn)制定時(shí)間表2.引自http://wenku.baidu.com/view/c3a4035c312b3169a451a470.html

圖12 802.11協(xié)議族披露專利的申請人及申請比例

（二）IEEE 802.11專利技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)

通過對IEEE 802.11系列標(biāo)準(zhǔn)披露的專利技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)的總結(jié)，我們可以看出，專利分布最多的領(lǐng)域是802.11，其他依次是802.11a、802.11g、802.11n、802.11e。802.11f、802.11i、802.11r、802.11s、802.11v協(xié)議中也有少量專利被披露。披露的專利包括標(biāo)準(zhǔn)中的基礎(chǔ)專利以及與標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的專利。具體呈現(xiàn)如下幾個特點(diǎn)：

1.80 2.11領(lǐng)域，每年都有相關(guān)的專利被披露，呈連續(xù)分布態(tài)勢。這種態(tài)勢一直延續(xù)到2007年。其中，主要專利權(quán)人是諾基亞公司，該公司的專利占802.11協(xié)議披露總量的60%。

2.由于802.11a和802.11g都涉及對物理層的改進(jìn)，因此許多披露的專利同時(shí)覆蓋這兩個領(lǐng)域。它們的特點(diǎn)是：披露時(shí)間主要集中在兩個時(shí)間段，一個是80年代至90年代初期（即1981年-1992年），以法國電信&法國廣播共同申請為主；另一個時(shí)間段是1997年至2001年，以松下公司、諾基亞公司、杰爾系統(tǒng)公司為主。

3.80 2.11n領(lǐng)域披露的專利主要集中在1991至1999年。專利權(quán)人以思科和AT&T為主，法國電信&法國廣播、松下等公司也披露了相關(guān)專利。

4.80 2.11e領(lǐng)域披露的專利主要集中在80年代至90年代初期（1981-1993），專利權(quán)人以INRIA為主。

（三）物理層、MAC層技術(shù)布局分析

圖1 3.引自http://wenku.baidu.com/view/c3a4035c312b3169a451a470.html 802.11專利技術(shù)演進(jìn)脈絡(luò)

圖14 OSI模型3.引自http://wenku.baidu.com/view/c3a4035c312b3169a451a470.html

圖14是IEEE 802.11與OSI模型的關(guān)系，如圖所示，IEEE 802.11系列協(xié)議定義了物理層和媒體訪問控制層（MAC）的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在802.11協(xié)議族披露的專利中，根據(jù)被引證次數(shù)、分布的技術(shù)領(lǐng)域等指標(biāo)，選出26件重點(diǎn)專利，并分別對這26件專利在物理層和媒體訪問控制層的技術(shù)框架中進(jìn)行了標(biāo)引。其中，有2/3的專利涉及到物理層技術(shù)，1/3的專利涉及到MAC層技術(shù)。

1.物理層重點(diǎn)專利布局

物理層是OSI模型的第一層，為設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信提供傳輸媒介和各種物理設(shè)備，包括信道編解碼、調(diào)制解調(diào)、MIMO、OFDM等多個技術(shù)環(huán)節(jié)。相關(guān)專利的部署情況是：信道編譯碼4件、調(diào)制解調(diào)4件、MIMO技術(shù)5件、資源塊映射2件、OFDM技術(shù)1件、信道估計(jì)1件、射頻技術(shù)1件。

下面，我們分別對上述技術(shù)及披露的專利進(jìn)行具體分析。

（1）信道編譯碼技術(shù)

信道編譯碼技術(shù)是一種差錯控制技術(shù)，IEEE 802.11系列協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中主要采用卷積碼作為信道編碼方式，支持多種編碼速率。在該技術(shù)環(huán)節(jié)披露的四件專利，權(quán)利保護(hù)范圍既涉及到編碼器，同時(shí)也涵蓋了對應(yīng)的譯碼器。其中，專利權(quán)人是法國電信&法國廣播、法國ETAT&法國廣播、Cisco公司。

圖15 物理層重點(diǎn)專利技術(shù)布局

（2）調(diào)制解調(diào)技術(shù)

802.11 主要用到的調(diào)制解調(diào)技術(shù)有BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等。在該技術(shù)環(huán)節(jié)分布的四件重點(diǎn)專利中，分別涉及到升余弦技術(shù)、非線性濾波器技術(shù)、PSK調(diào)制技術(shù)、擴(kuò)頻調(diào)制技術(shù)等。值得注意的是，公開號為US5077753A的專利權(quán)利要求書中有7項(xiàng)獨(dú)立權(quán)利要求，其中某些獨(dú)立權(quán)利要求保護(hù)擴(kuò)頻調(diào)制的發(fā)送過程，某些獨(dú)立權(quán)利要求又涵蓋了擴(kuò)頻通信體統(tǒng)的接收部分，包括解調(diào)器、解擴(kuò)器等接收器件。

（3）空時(shí)編解碼技術(shù)

為了實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)中提出的各種目標(biāo)，802.11n協(xié)議引進(jìn)了一些3.5G和4G的關(guān)鍵技術(shù)，例如MIMO系統(tǒng)中的空時(shí)編解碼技術(shù)。在26件重點(diǎn)專利中，有五件專利涉及該技術(shù)環(huán)節(jié)。其中，值得注意的是，公開號為US6891897B1和US6185258B1的專利，其權(quán)利要求書中既保護(hù)空時(shí)編碼又保護(hù)了空時(shí)譯碼，即這兩件專利的保護(hù)范圍同時(shí)涉及了發(fā)送和接收過程。

（4）信道估計(jì)技術(shù)

無線信道并不像有線信道固定并可預(yù)見，而是具有很大的隨機(jī)性，這就對接收機(jī)的設(shè)計(jì)提出了很大的挑戰(zhàn)。在OFDM系統(tǒng)的相干檢測中需要對信道進(jìn)行估計(jì)，信道估計(jì)的精度將直接影響整個系統(tǒng)的性能。由Norand公司提出的公開號為US4910794A的專利，通過利用信道估計(jì)的技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種可以自動調(diào)節(jié)傳輸速率的無線通信系統(tǒng)，提高了系統(tǒng)的吞吐率，同時(shí)優(yōu)化了無線資源的利用率。

（5）資源映射技術(shù)

為了充分利用無線資源，IEEE 802.11系列協(xié)議在物理層采用資源塊的方式，為不同的用戶分配包含多個時(shí)間和頻率片段的資源塊。AT&T公司提出的兩件專利從資源分配利用率最優(yōu)化的角度設(shè)計(jì)了資源分配的方法。

（6）OFDM技術(shù)

OFDM技術(shù)是一種多載波發(fā)射技術(shù)，它將可用頻譜劃分為許多載波，每一個載波都用低速數(shù)據(jù)流進(jìn)行調(diào)制。由Centre National d'Etudes des Telecommunications和Telediffusion de France聯(lián)合提出的公開號為US5228025A的專利設(shè)計(jì)了一種使用正交多載波（OFDM）技術(shù)抵抗具有時(shí)變特性的多徑效應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸方法。該專利權(quán)利要求涉及發(fā)送和接收兩個過程。

圖16 MAC層重點(diǎn)專利技術(shù)布局

（7）功率/變頻放大技術(shù)

C i s c o公司提出的公開號為US6452981B1的專利設(shè)計(jì)了一種空時(shí)信號處理系統(tǒng)的數(shù)字通信方法，該方法涉及到通過一個或多個天線將數(shù)據(jù)發(fā)送出去，在接收端使用一定數(shù)量的天線接收數(shù)據(jù)。在此過程中，射頻信號處理器將天線陣列的射頻信號下變頻為基帶信號，并進(jìn)行數(shù)字量化。該方法可以應(yīng)用到任何多輸入多輸出的信道中，并顯著的提高了系統(tǒng)容量。

2、MAC層重點(diǎn)專利布局

802.11 無線局域網(wǎng)的所有工作站和訪問節(jié)點(diǎn)都提供介質(zhì)訪問控制層服務(wù)，即MAC層服務(wù)。802.11MAC層主要負(fù)責(zé)客戶端與AP（接入點(diǎn)）之間的通訊。功能包括：掃描、接入、認(rèn)證、加密、漫游和同步。

重點(diǎn)專利主要分布在掃描、接入、同步技術(shù)領(lǐng)域。其主要權(quán)利人是諾基亞公司、蘋果公司、Cisco公司、Proxim公司、Telesystems SLW公司。

在掃描和接入環(huán)節(jié)，共有6件重點(diǎn)專利。主要涉及到接入點(diǎn)選擇的方法、公共無線介質(zhì)共享接入的方法、自動分配地址的方法等。在同步的環(huán)節(jié)，共有2件重點(diǎn)專利，主要涉及的技術(shù)有：分布式時(shí)間同步方法、多個基站的同步/異步通信的無線介質(zhì)接入方法等。

圖17 重點(diǎn)專利引證關(guān)系4.本數(shù)據(jù)圖通過SOOPAT網(wǎng)站引證關(guān)系工具分析得出

值得注意的是，Proxim公司申請的專利US5231634A被引證次數(shù)最多，達(dá)到了246次。引用該專利有諾基亞、英特爾、3com等多家公司的專利。

（四）重點(diǎn)專利引證關(guān)系分析

802.11 n協(xié)議主要是結(jié)合物理層和M A C層的優(yōu)化來充分提高W L A N技術(shù)的吞吐。其中，物理層關(guān)鍵技術(shù)涉及了MIMO、MIMO-OFDM、40MHz、Short GI等技術(shù)。同時(shí)，由于采用了MIMO技術(shù)，無線信號將通過多條路徑從發(fā)射端到接收端，從而提供了分集效應(yīng)。在接收端采用一定方法對多個天線收到信號進(jìn)行處理，就可以明顯改善接收端的信噪比，即使在接收端較遠(yuǎn)時(shí)，也能獲得較好的信號質(zhì)量，從而間接提高了信號的覆蓋范圍。

由上述分析可以看出，MIMO技術(shù)是802.11n協(xié)議中的關(guān)鍵技術(shù)之一。在該技術(shù)領(lǐng)域，Cisco公司提出了一件公開號為US6144711A的專利。

該專利是針對MIMO技術(shù)提出的一種將天線陣列信息編碼、傳輸、接收的無線數(shù)字通信方法。通過該方法，優(yōu)化利用系統(tǒng)的空間分集，從而提高了系統(tǒng)的容量和性能，并顯著地降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度。

該專利的權(quán)利要求中覆蓋了相應(yīng)的接收系統(tǒng)和譯碼技術(shù)，包括空間信道的正交化處理、空間信道加權(quán)處理等過程。值得注意的是，該專利設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，并不僅僅局限于無線通信，任何帶有多輸入多輸出信道的通信系統(tǒng)都可以通過該專利提高系統(tǒng)的性能和容量。

在802.11n領(lǐng)域，該專利是比較基礎(chǔ)的專利，圖17是該專利的引證關(guān)系圖。圖中紅色標(biāo)簽為該專利，黃色標(biāo)簽為該專利引用的40篇專利，藍(lán)色標(biāo)簽為引用該專利的311篇專利。引用該專利的公司主要有QUALCOMM公司、AT & T 公司、LUCENT TECHNOLOGIES、愛立信等。

三、小結(jié)

近年來，我國在數(shù)字家庭領(lǐng)域?qū)＠麘B(tài)勢良好，專利申請數(shù)量呈上升趨勢，但是也存在著影響專利技術(shù)競爭力提升的諸多因素。國外企業(yè)近年來在我國數(shù)字家庭領(lǐng)域的專利部署趨勢尤為引人關(guān)注。同時(shí)，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中涉及的知識產(chǎn)權(quán)問題也非常突出。

總結(jié)我國數(shù)字家庭關(guān)鍵技術(shù)以及重點(diǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的專利布局，主要呈現(xiàn)如下幾個特點(diǎn)：

1.數(shù)字家庭涉及技術(shù)領(lǐng)域?qū)挿海瑢＠渴鹂缍葟V、領(lǐng)域重合性高、受標(biāo)準(zhǔn)的影響大。

2.專利部署趨勢與該領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成熟度越高，企業(yè)專利部署競爭越激烈。

3.國內(nèi)申請人具有一定的數(shù)量積累。國外企業(yè)專利部署注重針對性和策略性。

4.廣東省領(lǐng)跑無線組網(wǎng)專利技術(shù)。產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)環(huán)境的配套建設(shè)、典型企業(yè)的示范效應(yīng)，共同支撐廣東省專利技術(shù)實(shí)力的積累。

5.國外企業(yè)重視核心專利部署以及標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)的專利部署。圍繞標(biāo)準(zhǔn)中的技術(shù)方案申請專利已經(jīng)是國外公司常用的部署策略。

6.IEEE 802.11系列協(xié)議的專利部署嚴(yán)密。披露專利幾乎覆蓋了所有物理層和MAC層的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)。權(quán)利要求覆蓋發(fā)送和接收過程，成為一些重點(diǎn)專利的部署特點(diǎn)。

綜上，數(shù)字家庭領(lǐng)域?qū)＠渴鸱秶鷱V，覆蓋網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能終端等多個領(lǐng)域。我國企業(yè)需要知己知彼，審慎面對，在日益激烈的市場競爭中，注重專利態(tài)勢的變化趨勢，掌握更多的專利布局熱點(diǎn)，同時(shí)注重專利在標(biāo)準(zhǔn)中的作用，進(jìn)一步加強(qiáng)自身在該技術(shù)領(lǐng)域的專利競爭力。